Dopo mezzo secolo di grattacapi, gli astronomi hanno finalmente individuato la fonte degli insoliti raggi X provenienti dalla brillante stella gamma-Cas. Il colpevole? Una compagna stellare invisibile che ha furtivamente risucchiato materiale dalla sua vicina più grande. In pratica, è l'equivalente cosmico di chi si mangia l'ultima fetta di pizza.

Nuovi dati ad alta risoluzione dalla missione XRISM (X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission) hanno rivelato che i raggi X sono legati all'orbita di una vicina nana bianca. Tracciando questo movimento, i ricercatori guidati da Yaël Nazé dell'Università di Liegi, Belgio, hanno confermato la vera origine delle emissioni. "C'è stato un intenso sforzo per risolvere il mistero di gamma-Cas in molti gruppi di ricerca per molti decenni," dice Nazé. "E ora, grazie alle osservazioni di alta precisione di XRISM, ci siamo finalmente riusciti."

Gamma-Cas, che forma il punto centrale della familiare costellazione a forma di W Cassiopea ed è visibile a occhio nudo in tutta Europa, è stata una piantagrane dal 1866. Allora l'astronomo italiano Angelo Secchi notò che la sua luce aveva una brillante linea dell'idrogeno invece di quella scura vista nel Sole. Questo portò alla creazione di una nuova categoria: stelle 'Be', per stelle calde, bianco-blu con linee di emissione distintive. Alla fine, gli scienziati scoprirono che quelle emissioni provengono da un disco rotante di materiale espulso dalla stella in rapida rotazione, che cresce e svanisce nel tempo.

Negli anni '70, si scoprì che gamma-Cas emetteva raggi X insolitamente forti da plasma che raggiungeva circa 150 milioni di gradi - molto più caldo e luminoso del previsto. Utilizzando osservatori avanzati come XMM-Newton dell'ESA, Chandra della NASA ed eROSITA della Germania, gli astronomi hanno identificato circa due dozzine di sistemi simili. Per anni, due teorie si sono scontrate: interazioni magnetiche tra la stella e il suo disco, o materiale che cade su una compagna nascosta. Lo spettrometro Resolve di XRISM ha risolto il dibattito, mostrando che il plasma caldo si muove in sincronia con l'orbita della compagna invisibile. Ciò conferma che la nana bianca sta attirando materia e generando raggi X mentre si riscalda.

"Il lavoro precedente con XMM-Newton ha davvero spianato la strada a XRISM," dice Nazé. "È estremamente soddisfacente avere prove dirette per risolvere questo mistero finalmente!" Identificare i sistemi gamma-Cas come coppie di stelle Be e nane bianche in accrescimento risponde alla domanda sui raggi X ma ne solleva di nuove su come si formano questi sistemi binari. Gli scienziati un tempo pensavano che tali accoppiamenti fossero comuni, ma recenti scoperte suggeriscono che sono meno frequenti e più spesso associati a stelle Be massicce. "Ora che conosciamo la vera natura di gamma-Cas, possiamo creare modelli specifici per questa classe di sistemi stellari," aggiunge Nazé.

"È incredibile vedere come questo mistero si sia lentamente svelato nel corso degli anni," dice Alice Borghese, ricercatrice ESA Fellow. "XMM-Newton ha fatto gran parte del lavoro preparatorio... e ora con la prossima generazione di strumentazione avanzata, XRISM ci ha portato al traguardo." Matteo Guainazzi, scienziato del progetto XRISM dell'ESA, sottolinea la forte collaborazione tra team giapponesi, europei e americani. Materiali forniti dall'Agenzia Spaziale Europea.